DE658882C

DE658882C - Fuse with main and secondary fusible conductors connected in parallel

Info

Publication number: DE658882C
Application number: DEA73568D
Authority: DE
Original assignee: Const Electr De Delle SA Atel
Current assignee: Const Electr De Delle SA Atel
Priority date: 1934-07-03
Filing date: 1934-07-03
Publication date: 1938-04-20

Description

Die Niederspannungsstromsicherungen mit großer Unterbrechungsstärke, wie sie insbesondere für Gleichstrom benutzt werden, erfordern eine Patrone großer Länge, um das Löschen des Abreißlichtbogens zu gewährleisten. Wenn auch während der Dauer eines Kurzschlusses die Spannung an den Klemmen eines Schmelzdrahtes schwach ist, so wird sie doch sehr bedeutend, sobald der Abreißlichtbogen entstanden ist. Außerdem rufen die plötzlichen Änderungen der Stromstärke während der Unterbrechung erhebliche Überspannungen hervor. Das hat also dazu geführt, den betreffenden Schmelzsicherungen eine große Länge zu geben, damit der Lichtbogen eine große Verlängerung erfährt und die Wiederzündungen nach der Stromunterbrechung vermieden werden. Dann treten aber andere Übelstände auf: Die große Länge des Schmelzdrahtes und demgemäß die infolge seiner großen Masse freiwerdende Wärmeenergie rufen eine übergroße Erhitzung der Patrone hervor, die nicht mehr den Bedingungen entspricht, welche bezüglich der zulässigen Erhitzung durch die geltenden Bestimmungen vorgeschrieben sind.The low-voltage current fuses with high interruption strength, as they are in particular used for direct current require a long cartridge to ensure extinction of the breakaway arc. Even if the voltage at the terminals is during the duration of a short circuit of a fuse wire is weak, it becomes very important as soon as the breakaway arc occurs originated. Also, the sudden changes in the amperage call during the interruption resulted in considerable overvoltages. So this has led to the relevant fuses a to give great length so that the arc experiences a great extension and the Reignition after the power interruption can be avoided. But then other evils arise: The great length of the Fusible wire and accordingly the heat energy released as a result of its large mass cause excessive heating of the cartridge, which no longer meets the conditions corresponds to the regulations in force regarding the permissible heating are prescribed.

Die Erfindung gestattet, den für die Stromunterbrechung und die Erhitzung geltenden Bedingungen zu genügen und das Unterbrechen von hohen Kurzschlußströmen zu gewährleisten sowohl bei Gleichstrom als auch bei Wechselstrom. Es gibt bereits Schmelzsicherungen mit parallel geschalteten Haupt- und Nebenschmelzleitern, von denen der Hauptschmelzleiter großen Querschnitt, geringe Länge und kleinen spezifischen Widerstand, der Nebenschmelz] eiter dagegen kleinen Querschnitt, große Länge und großen spezifischen Widerstand besitzt. Die Erfindung besteht darin, daß das Metall des Hauptschmelzleiters eine höhere Lichtbogenspannung hat als das Metall des Nebenschmelzleiters und daß der Teil des Hauptschmelzleiters, an welchem sich der Abreißlichtbogen entzündet, in der Nähe eines passenden Langenteiles des Nebenschmelzleiters derart angeordnet ist, daß der Lichtbogen des zuerst schmelzenden Hauptschmelzleiters das Durchschmelzen des Nebenschmelzleiters einleitet.The invention allows for the current interruption and heating Conditions to meet and to ensure the interruption of high short-circuit currents both with direct current and with alternating current. There are already fuses with main and secondary fusible conductors connected in parallel, of which the main fusible link has a large cross section and a small one Length and small specific resistance, the secondary melting point, on the other hand, small Cross-section, great length and great specific resistance. The invention is that the metal of the main fusible conductor has a higher arc voltage than the metal of the secondary fusible conductor and that the part of the main fusible conductor at which the breakaway arc ignites, near a suitable long part of the secondary fusible conductor is arranged in such a way that the arc of the main fusible conductor which melts first causes the melting through of the secondary fusible conductor.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.Details of the invention emerge from the following description.

Fig. ι bis 4 zeigen schematisch im Längsschnitt vier Patronensicherungen verschiedener Ausführungsart gemäß der Erfindung.Fig. Ι to 4 show schematically in longitudinal section four cartridge fuses of different Embodiment according to the invention.

In allen Figuren sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In all figures, the same parts are provided with the same reference numerals.

Die in Fig. 1 dargestellte Unterbrechungsvorrichtung ist in einer zylindrischen Patrone ι aus Isolierstoff eingeschlossen. . Die Patrone ist an den Enden mit leitenden Kappen 2 und 3 versehen, die kleine Auslaßlöcher 4 aufweisen und an denen Stromanschlußteile 5 und 6 befestigt sind. Im Innern der Patrone, die mit in elektrischer Hinsicht inertem Stoff 7 gefüllt ist, ist ein Zylinder 8 aus Isolierstoff angeordnet, derThe interrupt device shown in Fig. 1 is in a cylindrical cartridge ι made of insulating material included. . The cartridge has conductive caps at the ends 2 and 3, which have small outlet holes 4 and where power connection parts 5 and 6 are attached. Inside the cartridge, which is filled with substance 7, which is inert from an electrical point of view, is a Cylinder 8 arranged from insulating material, the

ebenfalls mit inertem Stoff gefüllt ist. Dieser Zylinder ist mit zwei radialen öffnungen ganz kleinen Durchmessers versehen, die gerade zum Durchtritt eines Schmelzdrahtes 9 genügen, der an den Stromzuführungen 5 und 6 befestigt und für den nominellen Stromwert der Sicherung bemessen ist. Parallel zu diesem ersten Schmelzdraht ist ein zweiter Schmelzdraht 10 angeordnet, dessen Durchmesser wesentlich geringer ist als der Querschnitt des ersten Schmelzdrahtes. Gemäß der Erfindung verläuft derjenige Teil des starken Drahtes 9, der innerhalb des Zylinders 8 liegt und an dem sich ein Abreißbogen bildet, längs eines Teiles des feinen Drahtes in der Nähe desselben. Außerdem ist das Metall des Schmelzdrahtes 9 so gewählt, daß es eine große Lichtbogenspannung und einen kleinen spezifischen Widerstand aufweist, während das Metall des Schmelzdrahtes 10 eine geringe Lichtbogenspannung und einen großen spezifischen Widerstand besitzt.is also filled with inert material. This cylinder is whole with two radial openings provided with a small diameter that is just enough for a fuse wire 9 to pass through, which is attached to the power leads 5 and 6 and for the nominal current value the fuse is dimensioned. Parallel to this first fuse wire is a second one Fusible wire 10 arranged, the diameter of which is significantly smaller than the cross section of the first fuse wire. According to the invention, that part of the strong runs Wire 9, which lies within the cylinder 8 and on which a tear-off sheet is formed, lengthways part of the fine wire near it. In addition, the metal is des Fusible wire 9 chosen so that there is a large arc voltage and a small one Has specific resistance, while the metal of the fuse wire 10 has a low Has arc voltage and a large specific resistance.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Sobald ein Überstrom in dem von der Sicherungspatrone geschützten Stromkreis auftritt, schmilzt der im Zylinder § gelegene Teil des Drahtes 9, und ein Lichtbogen entzündet sich zwischen den beiden Enden a und b dieses Drahtes, die die innere Wandung des Zylinders 8 überschreiten. Der Lichtbogen ruft seinerseits das Schmelzen des benachbarten Teiles des feinen Drahtes 10 hervor, an dem sich nun ebenfalls ein Lichtbogen entzündet. Da ^vdie Lichtbogenspannung des starken Drahtes höher ist als die des feinen Drahtes, wenn die Verhältnisse im übrigen gleich sind, und zwar wegen der Auswahl der die beiden Schmelzdrähte bildenden Metalle, und da der zwischen den Enden α und b des starken Drahtes entzündete Lichtbogen beim Durchgang durch die schmalen Spalte der Zylinderwan düngen 8 abgekühlt wird und dadurch die Lichtbogenspannung des starken Drahtes noch erhöht wird, so erlischt der Abreißbogen, der sich zuerst am starken Draht und dann am feinen Draht entzündet hat, an dem starken Draht und hält sich an dem feinen Draht. Es ist also auf diese Art ein Umschalten des Lichtbogens eingetreten, der nun, während er fortfährt, den feinen Draht 10 zu schmelzen, eine sehr große Verlängerung annehmen kann und schnell erlischt. Die Patrone der eben beschriebenen Vorrichtung ist an einem ihrer Enden mit einem Schmelzzeichen 11 versehen, das durch Wirkung einer kleinen Feder heraustritt, sobald der Draht 10 geschmolzen ist. ·The operation of this device is as follows: As soon as an overcurrent occurs in the circuit protected by the fuse cartridge, the part of the wire 9 located in the cylinder § melts and an arc is ignited between the two ends a and b of this wire, which the inner wall of the Cylinder 8 exceed. The arc in turn causes the adjacent part of the fine wire 10 to melt, on which an arc is now also ignited. Since ^v the arc voltage of the strong wire is higher than that of the fine wire, if the proportions are otherwise the same, due to the selection of the metals forming the two fusible wires, and since the arc ignited between the ends α and b of the strong wire at Passage through the narrow column of the cylinder wall fertilize 8 is cooled and thereby the arc voltage of the strong wire is increased, the tear-off arc, which ignited first on the strong wire and then on the fine wire, goes out on the strong wire and sticks to the fine wire. In this way there has been a switching of the arc, which now, while it continues to melt the fine wire 10, can assume a very great elongation and quickly extinguish. The cartridge of the device just described is provided at one of its ends with a melting mark 11 which emerges by the action of a small spring as soon as the wire 10 has melted. ·

Die Unterbrechung des feinen Schmelzdrahtes durch den starken Draht kann auch so bewirkt werden, daß man für beide Drähte einen gemeinsamen Teil vorsieht. Dann entzündet sich der Lichtbogen gleichzeitig an beiden Drähten.The interruption of the fine fuse wire by the strong wire can also be effected in such a way that a common part is provided for both wires. Then ignited the arc occurs on both wires at the same time.

Fig. 2 und 3 zeigen zwei Beispiele einer so ausgeführten Patronensicherung.2 and 3 show two examples of a cartridge safety device designed in this way.

Der starke Draht 12 und der feine Draht 13 haben einen gemeinsamen Teil 14, der beispielsweise ganz vom starken Draht gebildet wird. Dieser Teil des starken Drahtes wird demgemäß von der Summe der Ströme beider Drähte durchflossen und nimmt die größte Stromdichte auf; er schmilzt also an erster Stelle, sobald ein Überstrom in dem von der Sicherung geschützten Stromkreis auftritt. Man begünstigt die Neigung dieses Stromteiles, ganz zuerst zu schmelzen, dadurch, daß man ihn in dem am schlechtesten gekühlten Teil des Zylinders 19 bzw. 20 anordnet, beispielsweise im mittleren Teil, der von den Lüftungsöffnungen 4 am weitesten entfernt ist. Sobald dieser Teil 14 geschmolzen ist, entzündet sich ein Lichtbogen zwischen den gemeinsamen Enden c und d der Schmelzdrähte 12 und 13. Da aber einerseits die Lichtbogenspannung des Schmelzdrahtes 12 im Vergleich zu der Lichtbogenspannung des Drahtes 13 sehr groß ist und da andererseits der Draht 12 beim Durchtreten durch die Isolierwandung des Zylinders 19 bzw. 20 gekühlt wird, wodurch sich die Lichtbogenspannung zwischen den Enden 15 und 16 noch erhöht, so wird schließlich die Lichtbogenspannung zwischen den genannten Enden des Drahtes 12 erheblich höher als die zwischen den Enden 17 und 18 des feinen Drahtes 13 herrschende Spannung, und infolgedessen bleibt der Lichtbogen nur an dem feinen Draht 13 gezündet, schmilzt ihn, wird einer sehr großen Verlängerung unterzogen und erlischt schnell. "100The strong wire 12 and the fine wire 13 have a common part 14 which, for example, is entirely formed by the strong wire. This part of the strong wire is accordingly traversed by the sum of the currents of both wires and absorbs the greatest current density; it therefore melts in the first place as soon as an overcurrent occurs in the circuit protected by the fuse. The tendency of this part of the flow to melt first is promoted by arranging it in the part of the cylinder 19 or 20 that is least cooled, for example in the middle part which is furthest away from the ventilation openings 4. As soon as this part 14 is melted, an arc is ignited between the common ends c and d of the fuse wires 12 and 13 Passing through the insulating wall of the cylinder 19 or 20 is cooled, whereby the arc voltage between the ends 15 and 16 increases, the arc voltage between the ends of the wire 12 is significantly higher than that between the ends 17 and 18 of the fine The voltage prevailing in the wire 13, and consequently the arc remains ignited only on the fine wire 13, melts it, is subjected to a very large elongation and is quickly extinguished. "100

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Anordnung zur Anwendung bei Sicherungen mit großer nomineller Stromstärke unter Verwendung von unterteilten Schmelzdrähten. Statt ebener Stromanschlußstreifen S ^un(i .6 nach Fig. 2 sind hier röhrenförmige Stromzuführungen 21 und 22 verwandt, die außerhalb der Patrone ι abgeplattet sind. Eine Reihe von Schmelzdrähten 23 ist zwischen dem unteren Ende der Stromzuführung 21 und dem oberen Ende der Stromzuführung 22 angeordnet. Die Eigenschaften des die verschiedenen Einzelschmelzdrähte bildenden Metalls sind so gewählt, daß diese Drähte alle an erster Stelle schmelzen, während das Schmelzen des Teils 14 erst nachher erfolgt. Von diesem Augenblick an sind die Vorgänge genau dieselben wie im Falle der Ausführungsform nach Fig. 2.Figure 3 shows a similar arrangement for use with large nominal current fuses using split fuse wires. Instead of flat power connection strips S ^{un (} i .6 according to FIG. 2, tubular power leads 21 and 22 are used here, which are flattened outside the cartridge The properties of the metal forming the various individual fusible wires are selected so that these wires all melt first, while the melting of the part 14 takes place afterwards. From this moment on, the processes are exactly the same as in the case of the embodiment according to FIG. 2.

Man kann auch die Unterbrechung des feinen Drahtes durch den starken Draht dadurch bewirken, daß man den mittleren TeilOne can also break the fine wire through the strong wire cause you to get the middle part

des feinen Drahtes durch den starken Draht umschließt, so daß die beiden Drähte eng benachbart sind.The fine wire is enclosed by the strong wire so that the two wires are closely spaced are.

Schließlich kann man auch, wie Fig. 4 zeigt, einen feinen Draht 24 vorsehen, der aus zwei nicht miteinander verbundenen Teilen besteht, wobei die einander gegenüberliegenden Enden nahe an den mittleren Teil de's starken Drahtes 12 herangeführt sind. Auf diese Art wird ein ungefähr gleichwertiges Ergebnis erzielt wie mit den in Fig. 2 und 3 dargestellten Schmelzdrähten.Finally, as shown in FIG. 4, a fine wire 24 can be provided which consists of two non-interconnected parts, the opposite of each other Ends close to the central part of the strong wire 12 are brought up. In this way, a result that is approximately equivalent to that obtained with the fuse wires shown in FIGS. 2 and 3 is achieved.

Claims

Patent claims:

i. Fuse with main and secondary fusible conductors connected in parallel, of which the main fusible link large cross-section, short length and small specific resistance, the Sub-fusible conductors, on the other hand, have a small cross-section, a large length and a large specific one Has resistance, characterized in that the metal of the main fusible conductor one . has a higher arc voltage than the metal of the sub-fusible conductor and that the part of the Main fusible link, on which the breakaway arc ignites, nearby an appropriate length portion of the minor fusible conductor is arranged such that the arc of the main fusible conductor which melts first initiates the melting of the secondary fusible conductor.

2. Fuse according to claim 1, characterized in that the main and minor fusible conductors are partially separated from one another by an insulating body.

3. Fuse according to claim 2, characterized in that the insulating body is designed so that its walls the arc, which is on the parts passing through the insulating body of the main fusible conductor, cool sufficiently.

4. Fuse according to claim 1 and 2, characterized in that the Sub-fusible conductor is enclosed in the fuse cartridge within a special tube made of insulating material and the Main fusible conductor runs transversely to this tube, passes through its walls, is connected to the poles of the cartridge in the space between the cartridge and the tube and the cartridge as well the tubes are filled with electrically inert material.

5. Fuse according to claim 1 or 2, characterized in that the Part of the main fusible link in which the breakaway arc ignites, one Enclosing part of the secondary fusible conductor.

6. Fuse according to claim 1 or 2, characterized in that the Main fusible conductor and the secondary fusible conductor are combined to form a conductor on a certain route.

7. Fuse according to claim 1 or 2, characterized in that the Secondary fusible conductor consists of two parts that are not connected to one another and their opposite ends close to that part of the main fusible conductor are arranged on which the arc ignites.

8. Fuse according to one of claims 1 to 7, characterized in that that parallel to the main fusible link on which the arc ignites, and in the space between the cartridge and inner insulating tube fusible wires are arranged, which are formed so that they melt before the main fusible link.

1 sheet of drawings